Utilização de genossensores eletroquímicos para diagnóstico de câncer de próstata

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: SANTANA, Mariana Souza Arruda de
• Orientador(a): LIMA FILHO, José Luiz de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Biologia Aplicada a Saude
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Próstata- câncer; Biossensores; Diagnóstico
• Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/27617

O câncer de próstata é uma doença que causa 30.720 mortes por ano na população mundial. Isto significa que 1 em cada 6 homens é diagnosticado com câncer de próstata. Os métodos de diagnóstico, atualmente adotados, são altamente invasivos, necessitando de uma melhor forma de diagnóstico. O uso de biossensor é postulada como sendo uma alternativa atrativa para o diagnóstico de várias doenças. Este é um dispositivo de análise que compreende um elemento de reconhecimento biológico, tal como ácidos nucleicos, utilizado diretamente na interface de um transdutor, que converte a informação biológica em um sinal mensurável. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi desenvolver genossensores eletroquímicos para o diagnóstico do câncer de próstata, através do encontro de uma seqüência específica para o câncer de próstata utilizando ferramentas de bioinformática, testar a concentração ideal para imobilização de DNA, analisar a menor concentração que o sistema foi capaz de detectar (Detecção Limite) e confirmar os resultados obtidos frente as amostras biológicas (sangue) proveniente do Hospital das Clinicas de Pernambuco (HC/UFPE). Em primeiro lugar, a sequência do marcador de câncer de próstata foi coletada a partir do banco de dados do Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia e analisados pelo software CLC Workbench principal. O primeiro biossensor foi composto por três eletrodos impressos: eletrodo de trabalho constituído de ouro; eletrodo de referência constituído de Ag/AgCl e eletrodo auxiliar constituído de carbono. O outro modelo de biossensor foi formado por dois eletrodos impressos, um eletrodo de trabalho constituído por Carbono e um eletrodo de referência constituído de Ag/AgCl. Nos dois biossensores propostos, um sonda de DNA específica para o Câncer de próstata (PCA3 gene) foi imobilizada sob o eletrodo de trabalho e, em seguida, uma sequência alvo foi hibridizada com a sonda imobilizada. Tanto no primeiro quanto no segundo biossensor, os alvos foram os oligonucleotídicos sintéticos e o DNA extraído de amostras de pacientes. Os sinais redox da hibridização, nos dois biossensores, foram analisados pela técnica de voltametria de pulso diferencial. Os resultados mostraram que os biossensores puderam diferenciar a hibridização da não-hibridização. Os dois biossensores propostos apresentaram elevada sensibilidade cujos limites de detecção foram para o primeiro biossensor de 2,28 pg/μL (1 nM) e o segundo biossensor de 0.22 pg/μL (0.1 nM). Os dados obtidos com os biossensores mostraram viabilidade para o diagnóstico do câncer de próstata, permitindo com isso o desenvolvimento de um sistema pioneiro para detecção portátil do câncer. Após a análise do biossensor, foi proposto um estudo visando entender o papel das sirtuínas no processo da tumorigênese da próstata, pois várias vias de sinalização celular e fatores de transcrição estão envolvidos no controle do metabolismo do câncer. Nós utilizamos PCA3 como controle da expressão do câncer de próstata, bem como, e as sirtuínas 1 e 3 para entender os seus respectivos papéis no câncer. Amostras de sangue foram coletadas e analizadas para verificação da expressão do PCA3, SIRT-1 and SIRT-3. A SIRT-3 apresentou baixa expressão em pacientes com câncer de próstata (P = 0.027) mostrando correlação negativa com este câncer. Não foi observado diferença estatística significativa da expressão da SIRT-1 entre os grupos analisados (P = 0.082). Mais estudos são necessário para compreender o seu papel e envolvimento na tumorigênese da próstata. A SIRT3 pode ser usado como um biomarcador prognóstico no câncer de próstata, porém, um exame cuidadoso do papel de SIRT3 no metabolismo do câncer ainda é necessário, a fim de desenvolver melhores abordagens terapêuticas.